ТОМОГРАФІЯ ЕЛЕКТРИЧНОГО ОПОРУ – ЕФЕКТИВНИЙ ГЕОФІЗИЧНИЙ МЕТОД ПОШУКІВ І КАРТУВАННЯ ПЕЧЕРНИХ СПОРУД НА ТЕРИТОРІЇ ЗАПОВІДНИКА «СОФІЯ КИЇВСЬКА»
DOI:
https://doi.org/10.55389/2786-5797.2023.01.02Ключові слова:
томографія електричного опору, Софія Київська, лесова порода, підземна споруда, геофізикаАнотація
Дана робота покликана ознайомити широке коло дослідників археології Києва з можливостями геофізичного методу томографії електричного опору (ТЕО). В статті описані дослідження методом ТЕО, проведені на ділянці між Софійським собором, Братським корпусом та будівлею колишньої Бурси у зв’язку з утворенням провалу навесні 2021 р. На місці провалу на глибині 2-3 м від денної поверхні відкрилося цегляне склепіння повністю замуленого ходу XVII ст. Висота ходу перевищувала 2 м. Два профілі ТЕО були прокладені навхрест очікуваних ходів. Вони мали довжину 63 м, при цьому електроди були розташовані на відстані 1 м один від одного. Моделі розподілу питомого опору отримані за гладко-контрастною схемою інверсії (алгоритм Occam-Marquardt). У результаті наявні на картах і передбачувані підземні споруди проявилися на геоелектричних розрізах у вигляді виразних аномалій підвищеного питомого опору (ρ > 400 Ом*м). Це відкриває можливість ефективного геофізичного картування підземель у товщі еолових лесовидних супісків на території заповідника “Софія Київська». При цьому критерієм оптимальності застосування метода ТЕО для пошуків підземних споруд виступає значна різниця електричного опору між об’єктом і лесовою породою, яка становить не менше 300 Ом*м
Посилання
Aspinall, A., Gaffney, C.F. (2001). The Schlumberger array-potential and pitfalls in archaeological prospection. Archaeological Prospection, 8, 199–209.
Atkinson, R.J.C. (1953). Field Archaeology. 2nd ed., London.
Bondar, K. M., Sokhatskyi, M. P., Chernov, A., Popko, Ya., Petrokushyn, O., Baryshnikova, M., Khomenko, R., Boyko, M. (2021). Geophysical assessment of Verteba Cave Eneolithic site, Ukraine. Geoarchaeology, 36, 238–251. https://doi.org/10.1002/gea.21827
Chouker, Аspinal F. (2001). Archaeological site investigation by geoelectrical measurements in Tel-Halawi (northern Syria). Archaeological Prospection, 8, 257–263.
Constable, S.C, Parker, R.L, Constable, C.G. (1987). Occam’s inversion: a practical algorithm for generating smooth models from electromagnetic sounding data. Geophysics, 52(3), 289–300.
Dabas, M. (2008). Theory and practice of the new fast electrical imaging system ARP. In Seeing the Unseen. Geophysics and Landscape Archaeology. Campana, S., Piro, S. (Eds.) CRC Press, 105–126. https://doi.org/10.1201/9780203889558.
Drahor, M.G., Berge, M.A., Kurtulmus, T.O, Hartmann, M., Speidel, M. (2008). Magnetic and Electrical Resistivity Tomography Investigationsin a Roman Legionary Camp Site (Legio IV Scythica) in Zeugma, Southeastern Anatolia, Turkey. Archaeol. Prospect, 15, 159–186.
Edwards, L.S. (1977). A modified pseudosection for resistivity and IP. Geophysics, 42, 1020–1036.
Ellis, R., Oldenburg, D.W. (1994). Applied geophysical inversion. Geophysical Journal International, 116, 5–11.
Gaber, S., El-Fiky, A.A., Abou Shagar, A., Mohamaden, M. (1999). Electrical resistivity exploration of the Royal Ptolemic Necropolis in the Royal Quarter of Ancient Alexandria, Egypt. Archaeological Prospection, 6, 1–10.
Gaffney, C., & Gater, J. (2003). Revealing the buried past. Geophysics for Archaeologists, Stroud.
Loke, M.H. (2009). RES2DINV, Rapid 2-D Resistivity & IP inversion using the least-squares method. Geoelectrical Imaging 2D & 3D Geotomo software.
Loke, M.H., Barker, R.D. (1996 a). Rapid least-squares inversion of apparent resistivity pseudosections by a quasi-Newton method. Geophysical Prospecting, 44, 131–152. doi:10.1111/j.1365-2478.1996.tb00142.x.
Mol, L., Preston, P. (2010). The writing’s in the wall: A review of new preliminary applications of electrical resistivity tomography within archaeology. Archaeometry, 52(6), 1079–1095.
Panissod, C.; Dabas, M.; Jolivet, A.; Tabbagh, A. (1997). A novel mobile multipole system (MUCEP) for shallow (0-3 m) geoelectrical investigation: the ‘Vol-de-canards’ array. Geophys. Prospect, 45, 983–1002.
Papadopoulos, N. G., Yi, M. J., Kim, J. H., Tsourlos, P., Tsokas, G. N. (2010). Geophysical investigation of tumuli by means of surface 3D electrical resistivity tomography. J. Appl. Geophys. 70 (3), 192–205.
Park, S.K, Van, G.P. (1991). Inversion of pole–pole data for 3-D resistivity structures beneath arrays of electrodes. Geophysics, 56, 951–960.
Piroddi, L., Calcina, S.V., Trogu, A., and Ranieri, G. (2020). Automated Resistivity Profiling (ARP) to Explore Wide Archaeological Areas: The Prehistoric Site of Mont’e Prama, Sardinia, Italy. Remote Sens, 12(3), 461; https://doi.org/10.3390/rs12030461
Sarris, R. Jones, (2000). Geophysical and related techniques applied to archaeological survey in the Mediterranean: a review. Journal of Mediterranean Archaeology, 13, (1)
Tsourlos, P, Ogilvy, R. (1999). An algorithm for the 3-D inversion of tomographic resistivity and induced polarization data: preliminary results. Journal of the Balkan Geophysical Society, 2(2), 30–45.
Xu, B, Noel, M. (1993). On the completeness of data sets with multielectrode systems for electrical resistivity survey. Geophysical Prospecting, 41, 791–801.
Bobrovskyi T. (2007). Pidzemni sporudy Kyieva vid naidavnishykh chasiv do seredyny ХIХ st. (speleo-arkheolohichnyi narys). Kyiv: ArtEk.
Bondar, K., Bobrovskyi, T., Tsiupa, I. (2016). Vyvchennia efektyvnosti heoradarnykh doslidzhen na terytorii Natsionalnoho zapovidnyka “Sofiia Kyivska” dlia vyrishennia arkheolohichnykh zavdan. Heoinformatyka, 4 (60), 75-82.
Rybyn V.F. (2015). Problemy ynzhenernoi zashchyty terrytoryy Natsyonalnoho zapovednyka “Sofyia Kyivskaia” ot podtoplenyia / V.F. Rybyn, A.S. Skalskyi, N.N. Molochkova. VII Mizhnarod. nauk.-prakt. konf. Sofiiski chytannia “Do 90-richchia vid dnia narodzhennia vidomoho doslidnyka pamiatok Natsionalnoho zapovidnyka “Sofiia Kyivska”, d.i.n. Serhiia Oleksandrovycha Vysotskoho”: materialy, 7, 487–494.
Khomenko, R., Bondar, K., Popov, S. (2013). Nova malohlybynna bahatoelektrodna ustanovka vymiriuvannia elektrychnoho oporu. Visnyk Kyivskoho natsionalnoho universtetu imeni Tarasa Shevchenka. Heolohiia, 2(61), 36-40
